Широтно-импульсный модулятор

Пантелеев, Е. А. Храбров и А. Г. Слободов Авторызобретен сейсмической техники Специальное конструкторское бю Министерства нефтяной про(54 ТНО-ИМПУЛЬСНЫЙ МОДУЛЯТ в соедипервого го Фумквходи ными а вх ми б счет к о-им больш сложи реобр скими к сле ть ус ь е ость импульсов, а второи импульса 13,Недостатком этого ляется сложность и нельност дсттройодулятора яв 1 кая надежх модулирусть для ериодицескиов. близким по изобретение ьсный модулсчетчика, бцифровой фу тель и триг изобретения - иустройствавленная цель дов широтно-импуодержащий два снкциональный препадения кодови их сигн Наибол е ышение натехнической. является шитор, содерок совпадекциональный ер, причем ст ст д тигаетсяьсный модуетчика, цитбразоватетриггер, вы ости к отно-имп ащий два темляторовоблок ния кпдов,преобразова Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в измерительных системах, системах автоматического управления с широтно- импульсными преобразователями.Известен широтно-импульсный модулятор, длительность выходного импульса которого модулипуется по закону Гх). Модулятор содержит два счетчика, дешифратор, элемент ИЛИ и триггер причем первый счетчик устанавливает частоту повторения выходных входы блока совпадения кодо ены с разрядными выходами счетчика и выходами цифрово ционального преобразователя которого соединены с разряд выходами второго счетчика, триггера соединены с выхода совпадения кодов и первого ка Г 2 Я.Недостатком этого широтн сного модулятора является число разрядов счетчиков и цифрового функционального и теля при работе с периодиче дулирующими Функциями.и, ка вие этого, низкая надежяос ства.3 93064ход которого соединен с выходной шиной устройства, входы счетчиков соединены с входными шинами устройства,входы блока совпадения кодов соединены с разрядными .выходами первогосчетчика и выходами цифрового Функционального преобразователя, входы которого соединены с разрядными выходами второго счетчика, дополнительновведены три триггера, два элемента осовпадения и элемент ИЛИ, причем входпервого триггера соединен с выходомпервого счетчика, выход второго счетчика соединен с входом второго триггера, прямой выход которого соединен суправляющим входом второго счетчикаи входом третьего триггера, прямой выход которого соединен с управляющим входом первого счетчика и первым входом первого элемента совпадений, второй вход которого соединен с выходом блока совпадений кодов и первым входом второго элемента совпадения, второй вход которого соединен с инверсным выходомтретьего триггера, выходы элементов совпадений соединены со входамиэлемента ИЛИ, выход которого соединен с одним входом триггера, второйвход которого соединен с третьим выходом первого элемента совпаденийи прямым выходом первого триггера, инверсный выход которого соединен с третьим входом второго элемента совпадений,ззНа чертеже представлена блок-схема широтно-импульсного модулятора,Широтно-импульсный модулятор содержит счетчики 1 и 2 импульсов, разно рядные выходы счетчика 2 соединены с входами цифрового функционального преобразователя 3. Разрядные выходы счетчика 1 и выходы цифрового функционального преобразователя 3 соединены с входами блока 4 совпадения кодов.Выход счетчика 1 соединен с входом триггера 5, Прямой выход триггера 5 соединен с первым входом вы" модного триггера 6 и первым входом элемента 7 совпадений. Инверсный выход триггера 5 соединен с первым входом элемента 8 совпадений.Выход счетчика 2 соединен с входом триггера 9,выход которого соединен с входом управления реверсом счетчика 2 и с входом триггедй 1 О. 3 4Прямой выход триггера 10 соединен с входом управления реверсом счетчика 1 и с третьим входом элемента 7 совпадений, инверсный выход триггера 10 соединен с третьим входом элемента 8 совпадений. Вторые входы элементов 7 и 8 совпадений соединены с выходом блока 4 совпадений код в.Выходы элементов 7 и 8 совпадений соединены с входами элемента ИЛИ 1 1, выход которого подсоединен ко второму входу выходного триггера 6, Один из выходов выходного триггера 6 соединен с выходной шиной широтно- импульсного модулятора, входные шины которого соединены с входами счетчиков 1 и 2.Иодулятор работает следующим образом.В начальный момент времени счетчики 1. и 2, триггеры 5,9 и 1 О и выходной триггер 6 находятся в нулевом состоянии, На вход счетчика 1 поступают импульсы частоты Г., а на вход счетчика 2- Г. Для надежной работы модулятора для Ги Гп должно выполняться условие Е 7,2 МГ, где И - число состояний счетчика 1.Рока триггеры 9 и 10 находятся в состоянии "0" счетчики 1 и 2 работают в режиме сложения. Импульсыпереполнения счетчика 1 поступают на вход триггера 5, С выхода триггера 5 импульсы поступают на вход выходного триггера 6, устанавливая его в состояние "1" и вырабатывают сигна-, лы начала Формирования временного интервала.Импульсы частоты Г поступают на вход счетчика 2. На выходах счетчика 2 вырабатывается линейно-изменяющийся во времени код, который поступает на входы циФрового Функционального преобразователя 3, на выходах которого формируется код, изменяющийся по закону заданной Функции.При совпадении кодов с выходов счетчика 1 и,цифрового Функционального преобразователя 3 на выходе блока 4 совпадения кодов вырабатываются импульсы.Импульсы с выхода блока 4 совпадения кодов поступают на входы элементов 7 и 8 совпадений. Так как триггер 10 находится в нулевом состоянии, то эти импульсы проходят только через элемент 7 совпадений, при930643 на 5этом на второй вход триггера 6 поступают импульсы, которые появляются на входе элемента 7 совпаденийв моменты времени, соответствующиеединичному состоянию триггера 5. Частота импульсов на втором входе триг"гера б равна частоте импульсов навыходе блока 4 совпадения кодов, деленной на 2.Максимальная скважность импульса 1 Она выходе широтно-импульсного модулятора получается тогда, когда моделируется минимальное значение моделирующей функции Г(х). При работе счетчиков 1 и 2 в режиме сложения при Формировании первой четвертиФукнции, она равна 2.После того, как счетчик 2 пройдетвсе свои состояния, триггер 9 устанавливается в состояние "1".26При этом счетчик 2 переводится в,режим вычитания и начинается Формирование второй четверти полупериода функции т(х),После прохождения счетчиком 2 еторой раз всех его состояний, заканчивается формирование первого полупериода Функции (х), триггер 9 устанавливается в состояние "0", а триггер10 в "1". Начинается Формирование зфвторого полупериода Функции 1(х).,При этом счетчик 1 переводится врежим вычитания. При Формированиивторого полупериода функции т(х) импульсы с выхода блока 4 совпадениякодов поступают на второй вход триггера 6 в моменты времени, соответствующие нулевому состоянию триггера 5.При этом максимальная скважностьвыходного широтно"импульсного сигнала, соответствующая минимальномузначению функции т(х), зависит лишьот частоты Г и ограничена толькоразрешающей способностью схемы.После того, как счетчик 2 в третий 45раз пройдет все свои состояния, заканчивается формирование третьей четверти периода модулирующей функции.Триггер 9 устанавливается в состояние "1", Счетчики 1 и 2 переводятсяв режим вычитания и начинается фор- .мирование четвертой четверти периодавыходного сигнала, После того каксчетчик 2 в четвертый раз пройдетесе свои состояния, заканчивается55Формирование периода функции т(х).Триггеры 9 и 10 устанавливаются енулевое состояние и работа схемыповторяется,6 Частота Р выходного сигнала рав"где М - число срстояний счвтчи"ка 2.По сравнению с известным, предлагаемое устроиство проще и надежнее при получении на его выходе импульсов с скважностью, изменяющейся по закону У=1(х), где т(х) - периодичная, с периодом Т, функция.Действительно, для того, чтобы получить на выходе известного устройства выходной сигнал с такои же точностью (дискретностью) как и предлагаемом, необходимо увеличить количество состояний двух счет- чиков в 4 раза или, что то же самое, увеличить разрядность счетчиков .на два (для случая двоичных счетчиков), При этом увеличивается количество входов и выходов цифрового Функционального преобразователя и снижает" ся надежность устройства. формула изобретения Широтно-импульсный модулятор, содержащий два счетчика, цифровой функциональный преобразователь, блок совпадения кодов и триггер, выход которого соединен с выходной шиной устройства, входы счетчиков соединены с входными шинами устройства, входы блока совпадения кодов соединены с разрядными выходами перво го счетчика и выходами цифрового функ" ционального преобразователя, входы которого соединены с разрядными выходами второго счетчика, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения надежности, в него дополнительно введены три триггера, два элемента совпадения и элемент ИЛИ, причем вход первого триггера соединен с выходом первого счетчика, выход второго счетчика соединен с входом второго триггера, прямой выход которого соединен с управяяющим входом второго счетчика и входом третьего триггера, прямой выход которого соединен с управляющим входом первого счетчика и первым входом первого элемента совпадений, второй вход которого соединен с выходом блока совпадения кодов и первым входом второго элемента сов93064 Составитель Е. БорзовТехредЕ. баритончик Корректор акто анка уска Заказ 3527 аж 954 Чо комитета СССРний и открытийРаушская наб д. писное ВНИИЧИ Государственно по делам изобрет 113035, Москва, Я, тент", г д, ул, Проектная,илиал ЧП падений, второй вход которого соединен с инверсным выходом третьеготриггера, выходы элементов совпадений соединены с входами элементаИЛИ, выход которого соединен с одним входом триггера, второй вход которого соединен с третьим входомпервого элемента совпадений и прямым выходом первого триггера, ин 3 8версный выход которого соединен стретьим входом второго элемента совпадений.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРЧ 601816, кл. Н 03 К 7/08.2. Авторское свидетельство СССР9 664290; кл. Н 03 К 7/08, 30.01.78,